第十四師昆玉市農田灌溉水有效利用系數測算分析工作研究與對策

趙秀杰

（第十四師水文水資源管理中心，新疆 昆玉 848000）

現在依照國務院采用嚴謹的水資源管理制度，根據國家發改委依法開展全國“十三五”規劃施行考核評估的要求。已經開始了嚴格的水資源管理制度，農田灌溉水有效利用系數是兵團考核師市最嚴格的水資源管理制度。在此期間，建設兵團還在2015年開展了“十三五”規劃施行考核評估和績效考察評價工作，師市農業灌溉用水有效利用系數是水利行業最重要的年度考核指標[1]。地處新疆塔克拉瑪干沙漠南源的第十四師昆玉市，各個團場灌溉區分散在和田縣的下游位置，灌區的水資源匱乏且供水難度大，已經成為經濟社會可持續發展一大瓶頸，加快建設資源節約與環境友好型社會，使人口、資源、環境和經濟發展協調共進，是今后任務的主題。

一次灌溉水有效利用系數定義是灌區農作物吸收利用在一次或在某一時間的凈水區灌溉地的用水量和灌區水源在渠首處合計的灌溉工程用水量的絕對比值。整個灌溉區水源渠系統的輸水和田間灌溉用水吸收狀況都能直接體現，是一個重要的衡量指標，能夠直接權衡從高灌溉區水源處渠首就地直接取水灌溉到田間農作物吸收和利用過程灌溉水利用程度。也和整個灌區灌溉規模、工程用水量、自然環境因素、灌水管理技術和用水管理水平等一些影響因素有關。

1 灌溉水利用系數測算方法與過程

1.1 測算分析方法

新疆第十四師昆玉市地區灌溉水有效綜合利用系數值預測算法的分析方法。其中有點與面互相結合的方法[2]，還將調查統計同觀測方法相結合、傳統微觀數據研究與采用宏觀數據分析相結合，根據《全國農田灌溉水有效利用系數測算分析技術指導細則》通過采用首尾測算分析的方法來分析樣點灌區。在各團代表的樣點灌區不同規模（大型灌區、中型灌區、小型灌區）與類型分析的基礎上。使用加權微分平均法[2]，算出不同種類和不同規模與全師市灌溉水有效利用系數的平均值。

1.2 測算分析過程

第十四師昆玉市共有灌區數量5處，即皮墨灌區（224團），47團、皮山農場、225團和一牧場，均為中型灌區，總灌溉面積46.95萬畝，節水灌溉面積42.05萬畝，占總灌溉面積的90%。2020年樣點灌溉區按照三個原則（代表性、可行性、穩定性），結合實際情況考慮很多因素，其中有工程設施狀況、工作人員管理水平的高低、灌區灌溉水源條件、作物種類和種植結構、地形與地貌等諸多因素，最終選擇了其中三個樣點灌區，都是中型灌區。

典型作物田塊有很多要求，需要邊界清晰、形狀要規則合理且面積適中；灌溉區綜合影響因素主要考慮在畦田灌溉的播種管理方式、作物不同播植種類、畦田播種面積不同規格、硬化作用程度和土地平整度、地形、灌溉播種方法管理制度與灌溉管理實施方法、土壤中的土質硬化類型、灌區地下水的整體填埋面與地下水的深度等各個方面是最具國際代表性，有固定的進水口與排水口[3]，并且配備量水設施。每個經典糧食作物播種面積確定比例不能超出每個田塊和在灌區總面積設計經典播種面積10%及之上的每個典型播種農田作物不同播植種類，應當分別單獨選擇一個作為經典農業植物播種面積田塊。根據以上典型播種面積原則，每個樣點灌區的播種田塊和在灌區中每人均需根據每個典型播種作物類別分類后的種植土地面積確定比例，每種中型播類作物各自分別單獨選取3個樣點的作為典型作物播種面積田塊，故中型播種田塊稱為灌區典型田塊，總數量為18塊。

主要就是采用直接法以及量化觀測法的分析方法結合來準確測量進入典型田塊的畝均凈灌溉水量。用直接量測方法測算來分析這次的凈灌溉水量，就是在測算灌溉水有效利用系數過程中，判斷準確典型田塊年畝均凈灌溉水量是分辨充分灌溉或非充分灌溉的前提條件。想要得到典型田塊年畝均凈灌溉水量，首先要觀察實際情況下進入典型田塊的畝均凈灌溉水量，再根據當年取得的氣象觀測情況和物種及其種類。通過水量平衡計算典型田塊一種作物在當年的凈灌溉定額就能得到[4]，

通過觀察和分析得到一種作物的年畝均凈灌溉水量，而后又通過計算一處灌溉區相同區域相同種類的灌溉類型作物的年凈灌溉水量，最后根據此區域內不同的分區和不同作物類型的灌溉面積。根據每個作物在不同分區的年畝均凈灌溉水量，最終得出該樣點灌區年凈灌溉用水總值。

灌區內每年從水源地處獲得用作耕地澆灌的總水量叫做樣點灌區的年毛澆灌水數量，第十四師各團場的供水形態都不一樣，主要的獲取方法是量水設施。各個團場灌區都是自流灌區，地下水的毛灌溉水量用井電雙控計量設施測得，地表水的毛灌溉用水量是通過使用水閘量水設施測得。

2 灌溉水有效利用系數研究存在的問題

2.1 觀測記錄人員技術力量不足

測算分析工作的實施需要依托樣點灌區及典型田塊所在團場灌區服務站，由于2020年機構改革，灌區服務站人員編制較少，均為管理人員，支渠以上水利設施的運行觀測人員均由政府購買服務，支渠水量設施以下由連隊農民用水合作社管理，目前各連隊雖成立的農民用水合作社由于缺少經費，未能較好對支渠以下水利設施進行管護，目前不論是支渠以上還是支渠以下水利設施觀測記錄人員文化層次較低，對測算工作理解不到位等問題。

2.2 農業灌溉用水計量設施少，自動化程度不高

目前第十四師昆玉市大部分老灌區渠系量水設施量測方式還比較落后，通常都是利用人工來抄讀水閘、標準斷面、水量等量水，還有部分甚至采用浮游量測，水量計算誤差較大。限制灌溉水有效利用系數提高的因素有，灌區田間配套工程不夠完善，斗農渠襯砌筑率不高，渠道配套的建筑物老化需要修繕，自動管理計算不夠健全[5]。

2.3 量水設施檢查維護不及時

量水設施現場管理有很多問題，例如渠道內有淤積，水草旺盛等有很多影響預測工程的狀況。觀測人員對量水設施維護較差，有很多量水設施損壞，沒有及時維護，即使發現在維護期間也沒有用人工的方法來代替[6]。

2.4 測算分析網絡不夠穩定

系數測量分析的工作周期長、專業技術性較高，因此需要一批穩固且成熟的數據分析團隊，而第十四師昆玉市水文水資源管理中心職責范圍廣，人員編制未能符合職責數，人員少且技術人員更少，不利于測算分析的工作。

3 加強灌溉水有效利用系數測算工作措施

3.1 加強觀測人員技術培訓和技術指導

灌溉區用水量等一些主要數據的準確觀測對于整個灌區測算管理工作來說是至關重要的，所以對于灌區觀測工作人員的一些專業技術素質和計算技能都需要有更高要求。目前來說，在灌區內的觀測工作人員對于觀測工作的整體認知度與工作重視的程度不夠，所以我們需要進一步加強組織對灌區觀測工作人員的技術培訓工作來不斷提升灌區觀測工作人員的一些主要專業技術素質和計算技能，來有效保證數據的觀測準確性和數據可靠性。

3.2 進一步完善量水設施維護及觀測記錄

新疆第十四師昆玉市樣點灌區渠首量水措施雖然已經基本建設完成，還有很多灌區渠道與典型田塊還沒有量水設施，還是采用一些誤差較大的測量方法。從而造成計量不準確，觀測數據丟失等問題，需要根據工程改造等完善灌區量水設施，加強觀測記錄等工作，還要注意基礎數據的觀測和積累，來為測算與分析提供支持。

3.3 強化測算分析工作的經費保障

農業灌溉用水有效利用系數測算工作是一項技術含量高、難度大的基礎工作，其范圍廣、歷時長，工作量大，且第十四師昆玉市各團場灌區分布距離較遠，現階段仍普遍存在人手不足，經費來源保障不穩定，試驗室和觀測儀器設備不夠等一些突出問題，會在一定程度上影響定量分析的工作準確性和全面性，為切實確保今年系數分析測算專項工作及時梳理有效推進，應積極探索采取多種政策措施，開拓專項經費撥付渠道，確保今年系數分析測算定量分析專項經費及時并足額撥付到位。

3.4 加強量水設施建設

目前第十四師昆玉市各連隊灌區量化水利基礎設施普遍嚴重缺乏，因此建議今后的工作方向以加快推進灌區量化供水基礎設施體系建設優化為工作重點，進一步加快強化量水測算自動分析的水利基礎技術設施體系建設，通過發展利用先進現代化電子信息處理技術的計算自動化來測量飲用水，例如利用超聲波儀器自動量飲用水、簡易量飲用水護欄+自動測量水位儀和計量自動化來測量飲用水等。

3.5 加大灌區節水改造力度

加快改造進度，根據這次測算分析的數據來看，通過這幾年節水改造后的灌溉區灌溉水有效利用系數相比于改造之前都有了很大提高，進而灌溉區灌溉水平也都在提高。第十四師大部分灌區雖前些年進行過節水改造，但由于受當時資金限制，目前部分滴灌設施無法使用，依舊延續著粗放型的灌溉方式，灌溉水量實則未能節約，所以還需要進一步統一規劃灌區節水改造工作，完善灌區的基礎設施，對提高灌溉水有效利用系數會有長遠的影響。